Ce qu'est le jeu interne
Le jeu radial interne est la distance totale dont une bague peut se déplacer par rapport à l'autre, dans le sens radial, lorsque le roulement est démonté et non chargé. Imaginez la bague intérieure immobilisée et la bague extérieure poussée de haut en bas : ce déplacement est le jeu. Il est minime, mesuré en micromètres, mais il influe fortement sur le comportement du roulement une fois monté sur un arbre et dans un logement.
Le jeu n'est pas un défaut. Il est prévu à la conception, car un roulement sans aucun espace libre se bloquerait dès que les bagues changeraient de dimension. Trois éléments modifient cette dimension en service : l'ajustement serré sur l'arbre, l'ajustement serré dans le logement et la différence de température entre les bagues.
Les groupes de jeu
Les normes internationales et GB/T définissent le jeu interne par groupes, et l'ISO 492 traite séparément la tolérance dimensionnelle : les deux exigences ne se remplacent donc jamais. Le groupe s'écrit en suffixe après la désignation. Les limites numériques dépendent du type de roulement et de la taille de l'alésage et figurent dans la norme et la fiche technique du fournisseur ; nous décrivons donc les groupes uniquement par leur position relative.
| Suffixe | Nom | Par rapport au normal | Raison typique |
|---|---|---|---|
| C2 | Inférieur au normal | Plus serré | Rotation de précision, exactitude à faible charge, charges alternées |
| CN (ou aucun) | Normal | Groupe de référence | Ajustements et températures standard |
| C3 | Supérieur au normal | Plus libre | Ajustements serrés, écart de température, moteurs |
| C4 | Supérieur à C3 | Encore plus libre | Ajustements très serrés, forte élévation de température |
| C5 | Supérieur à C4 | Le plus grand | Rare, conditions sévères |
Les groupes se succèdent dans l'ordre. Chaque groupe a une limite inférieure et une limite supérieure, et la limite supérieure d'un groupe rejoint généralement la limite inférieure du suivant. La comparaison complète figure dans groupes de jeu interne C2 à C4.
Pourquoi le jeu normal ne suffit parfois pas
Le jeu normal convient à un roulement monté avec des ajustements modérés et fonctionnant près de la température ambiante. Les machines réelles ne remplissent souvent pas ces conditions, et le jeu qui subsiste en service, appelé jeu de fonctionnement, peut être bien inférieur au jeu du roulement neuf. Deux effets en sont la cause.
Ajustement serré. Lorsqu'une bague intérieure est emmanchée sur un arbre, elle se dilate légèrement. Lorsqu'une bague extérieure est emmanchée dans un logement, elle se contracte légèrement. Les deux réduisent le jeu. Plus l'ajustement est serré, plus le jeu perdu est grand. Les bagues intérieures tournantes sur arbre reçoivent normalement un ajustement serré, si bien qu'un roulement à jeu normal peut se retrouver avec très peu de marge.
Écart de température. Dans un moteur ou un réducteur, l'arbre et la bague intérieure chauffent plus que le logement et la bague extérieure. La bague intérieure se dilate davantage que l'extérieure, ce qui réduit de nouveau le jeu. Une température de fonctionnement plus élevée ou un démarrage plus rapide accentue l'effet.
Si le jeu de fonctionnement tombe à zéro ou devient négatif, les billes sont écrasées entre les bagues. Le frottement augmente, la chaleur augmente, le lubrifiant vieillit et le roulement peut tomber en panne en peu de temps. Le C3 donne au roulement la marge nécessaire pour absorber ces deux effets.
Où le C3 est le choix habituel
- Moteurs électriques. Les arbres de rotor chauffent et reçoivent des ajustements serrés ; les roulements rigides à billes C3 y sont donc courants, par exemple en tailles 6203 ou 6205. Voir roulements rigides à billes pour les séries.
- Ventilateurs, soufflantes et pompes. La chaleur et les écarts de température y sont courants.
- Réducteurs et transmissions. Bagues intérieures à ajustement serré et huile échauffée par le fonctionnement.
- Engins lourds et machines agricoles. Chocs, chaleur et parfois ajustements serrés sur l'arbre.
- Roulements à rouleaux. Les roulements à rouleaux cylindriques utilisent souvent le C3 pour les mêmes raisons, et les roulements à rotule sur rouleaux l'utilisent sur manchons de serrage.
À l'inverse, le C2 ou le CN est préférable lorsque le faible jeu importe plus que la tolérance à la chaleur : broches de précision, instruments, et applications à charges alternées où le jeu provoquerait du bruit. Un jeu plus serré peut aussi aider lorsque le roulement est monté avec un ajustement très léger sur ses deux bagues.
Comment commander correctement le C3
Le C3 est un suffixe de la désignation, comme 6205-2RS C3 ou 6205 ZZ C3. Écrivez-le à la même position que dans le catalogue et énoncez-le aussi en toutes lettres dans la demande, car les suffixes se perdent facilement à la traduction ou lors de la copie de références dans un tableur. Un « 6205 » sans suffixe sera normalement fourni avec le jeu normal.
Demandez au fournisseur de confirmer dans le devis les points suivants :
- Le groupe de jeu et la norme à laquelle il se rapporte.
- La manière dont le jeu a été contrôlé sur le lot, par exemple sur un calibre de jeu ou sur un échantillon enregistré.
- Le marquage : si le suffixe est imprimé sur la boîte et gravé sur la bague.
- La combinaison avec d'autres suffixes, tels que joints, classe de précision et graisse.
Erreurs courantes
L'erreur la plus fréquente consiste à considérer le C3 comme une amélioration générale. Plus de jeu signifie plus de ballant, un peu plus de bruit à faible charge et, dans certaines applications, un positionnement moins précis. Utilisez-le là où l'ajustement et la température l'exigent, pas par défaut.
Une deuxième erreur est de changer le jeu sans revoir l'ajustement. Si le roulement existant chauffe, un remplacement en C3 peut aider, mais il peut aussi masquer un arbre surdimensionné ou ovalisé. Vérifiez l'ajustement avec les recommandations de ajustements d'arbre et de logement des roulements.
Une troisième erreur est de mélanger les groupes dans une paire. Lorsque deux roulements partagent un même arbre, donnez-leur le même groupe de jeu, sauf si la conception prévoit un roulement fixe et un roulement libre aux exigences différentes.
Un moyen rapide de valider le choix
Avant d'opter pour le C3, faites un contrôle rapide. Demandez-vous si la bague intérieure a un ajustement serré, ce qui est le cas normal d'un arbre tournant. Demandez-vous si l'arbre chauffe plus que le logement, ce qui est le cas normal des moteurs, ventilateurs et réducteurs. Si les deux réponses sont oui, le jeu normal risque d'être consommé et le C3 est un bon point de départ. Si l'arbre est lent, froid et peu serré, le jeu normal suffit généralement et évite un ballant inutile.
Pour toute application critique, le fournisseur de roulements peut calculer le jeu de fonctionnement attendu à partir des ajustements et des températures que vous indiquez. Considérez ce calcul comme le dernier mot, et consignez le groupe retenu sur le plan afin que chaque commande ultérieure le reprenne.
S'adresser au bureau
Le bureau présélectionne des usines partenaires capables de fournir le groupe de jeu voulu, dans la série que vous utilisez, et convient des contrôles avant expédition. Les MOQ et délais indicatifs figurent sur la page MOQ et délais et sont confirmés par écrit pour chaque commande. Envoyez la désignation, le groupe de jeu, le joint, la classe de tolérance, l'application et la quantité via le formulaire de demande de devis.